Mecânica dos Sólidos: Equilíbrio e Forças

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25/09/2020 Ultra
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Pergunta 1 -- /1
A hipótese de ponto material também pode ser aplicada em problemas tridimensionais, principalmente quando se trata de equilíbrio de um corpo suspenso. 
Para encontrar os valores desconhecidos, basta realizar o equilíbrio nas três direções.
Um lustre está suspenso por três cabos, AD, BD e CD, conforme a figura apresentada. Considerando que a estrutura está em equilíbrio e que a aceleração 
local da gravidade é aproximadamente 10 m/s², analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) A força no cabo CD equivale a três vezes o valor da força peso do lustre localizado no ponto D.
II. ( ) As componentes na direção x dos cabos AD e BD se equilibram com a força no cabo CD e valem 1500 N cada.
III. ( ) As componentes na direção y dos cabos AD e BD se anulam e valem 500 N devido à simetria.
IV. ( ) O módulo do vetor força do cabo AD, calculado a partir das componentes vertical e horizontal, vale 1750 N.
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10/10
ta final
Enviado: 25/09/20 10:17 (BRT)
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Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
Resposta corretaV, V, F, V.
V, V, F, F.
F, F, V, V.
F, V, V, F.
V, F, F, V.
V, F, F, V.
Pergunta 2 -- /1
Leia o trecho a seguir:
“O torque fornece a medida quantitativa de como a ação de uma força pode produzir o movimento de rotação de um corpo […]. A tendência de uma força para 
produzir rotação em torno de um ponto O depende do seu módulo e também da distância perpendicular entre o ponto e a linha de ação da força.”
Fonte: YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física de Sears & Zemansky: volume 1 – Mecânica. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2015. (Adaptado).
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Considere uma tábua suportada por um apoio cujas dimensões são indicadas na figura. A partir do texto apresentado e dos seus conhecimentos sobre 
momento de forças, analise as afirmativas a seguir:
I. O valor do módulo da força F with rightwards arrow on top para suportar o momento gerado pelo peso do corpo deve ser de 25 N.
II. O corpo de 60 N tem a tendência de girar a tábua no sentido horário, seguindo a regra da mão direita.
III. A força no apoio que suporta as forças nas duas tábuas deverá ser menor que 80 N para se manter o equilíbrio.
IV. Se o corpo fosse deslocado para uma distância de 0,4 m do apoio, a força F with rightwards arrow on top para equilibrá-lo deverá ter módulo de 20 N.
Está correto apenas o que se afirma em:
II e III.
Resposta corretaI e IV.
II e IV.
III e IV.
II e III.
Pergunta 3 -- /1
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A estática das partículas permite que se calcule o equilíbrio a partir da decomposição de forças nas direções dos eixos, obtendo-se individualmente o equilíbrio 
em cada um deles. Se em todas as direções o equilíbrio estiver satisfeito, o corpo como um todo também estará.
Um bloco de 50 kg está suspenso através do equilíbrio com outros dois blocos que possuem a mesma massa. De acordo com seus conhecimentos sobre 
estática e com as informações apresentadas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Considerando que o ângulo dos cabos é de 45°, a massa dos blocos menores será de 25 kg.
Porque:
II. As componentes seno e cosseno das forças dos cabos ficam iguais a 245,5 N e pelo equilíbrio na vertical equilibram a massa de 50 kg.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
Resposta corretaA asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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Pergunta 4 -- /1
O uso de tirantes e cabos de sustentação é prática comum para auxiliar o equilíbrio de estruturas na engenharia. Por meio de um posicionamento adequado, os 
carregamentos atuantes são minimizados, além de se evitar a criação de novos momentos atuantes devido à presença das forças dos cabos.
Os pontos O, A e B determinam uma estrutura em L que está sendo auxiliada por um cabo BC, conforme a figura. Sabe-se que o ponto O resiste a 5 graus de 
liberdade e permite rotação em relação ao eixo y. Sabendo que o módulo da força de tração no cabo equivale a 100 square root of 27 N, analise as 
afirmativas a seguir:
I. No ponto O, a sua força de resistência na direção x equilibra-se com a tração do cabo nesta direção e vale 500 N.
II. No ponto O, a sua força de resistência na direção y equilibra-se com a tração do cabo nesta direção e vale 200 N.
III. No ponto O, a força de resistência na direção z equilibra-se com a tração do cabo e com a força de 200 N, chegando ao valor de 100 N.
IV. No ponto O, o momento de resistência na direção x é nulo a partir do equilíbrio nesta direção.
V. No ponto O, o momento de resistência na direção z vale 100 N.m a partir do equilíbrio nesta direção.
Está correto apenas o que se afirma em:
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_20_v1.JPG
I, II e IV.
Resposta corretaI, III e IV.
II, III e V.
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I, III e V.
II, III e IV.
Pergunta 5 -- /1
O produto vetorial é uma operação envolvendo vetores de suma importância nas ciências exatas. Ela permitiu que diversas áreas de conhecimento pudessem 
atualizar as suas formulações, fazendo com que os vetores envolvidos pudessem ser escritos de maneira não geométrica, facilitando a leitura e a interpretação 
de resultados.
Considerando essas informações e a definição de produto vetorial, é possível afirmar que a direção do vetor resultante de um produto vetorial entre os vetores 
A with rightwards arrow on top e B with rightwards arrow on top é:
oposta à direção perpendicular definida pelos vetores A with rightwards arrow on top e B with rightwards arrow on top .
perpendicular ao menor vetor seguindo a regra da mão esquerda.
Resposta correta
perpendicular ao plano definido pelas linhas de força dos vetores A with rightwards arrow on top e 
B with rightwards arrow on top .
paralela ao maior vetor, ou seja, em relação ao de maior magnitude.
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uma composição dos vetores A with rightwards arrow on top e B with rightwards arrow on top através da regra da poligonal.
Pergunta 6 -- /1
Os problemas tridimensionais envolvendo estática dos corpos rígidos requerem atenção especial tanto na visualização do problema quanto na determinação de 
direções e sentidos dos momentos aplicados pelas forças. A recomendação é que se use os vetores unitários onde o próprio resultado matemático já mostra 
todas as características do vetor.
Uma estrutura tubular possui dimensões indicadas na figura. Sabendoque o ponto A é um ponto de resistência dos carregamentos que mantém a estrutura em 
equilíbrio, que a força aplicada no ponto C tem direção do eixo z e que a força no ponto D tem a direção do eixo x, analise as afirmativas a seguir:
I. O vetor resultante da força de resistência no ponto A terá módulo de 316,22 N.
II. A componente em x do momento resultante no ponto A terá magnitude de 100 N.m com sentido negativo de x.
III. A componente em y do momento resultante no ponto A terá magnitude de 900 N.m com sentido positivo de y.
IV. A componente em z do momento resultante no ponto A terá magnitude de 300 N.m com sentido negativo de z.
Está correto apenas o que se afirma em:
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_19_v1.JPG
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I e II.
II e III.
I e IV.
III e IV.
Resposta corretaI e III.
Pergunta 7 -- /1
O momento de uma força é definido como o produto vetorial do vetor posição desta força em relação ao ponto de apoio, chamado polo, e o próprio vetor força. 
Por conveniência, sempre se busca calcular o produto vetorial com o vetor posição definido pelo ponto de apoio e o ponto de aplicação da força. Porém, o 
princípio da transmissibilidade mostra que o vetor posição pode ser entre o ponto de apoio e qualquer ponto pertencente à linha de ação da força.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre produto vetorial, pode-se afirmar que a justificativa para que o princípio da transmissibilidade 
seja válido é que:
o cálculo do produto vetorial é independente do vetor posição, dependendo apenas do vetor força ao quadrado.
o módulo da força varia com a posição na linha de força, compensando o tamanho do vetor posição.
Resposta corretaa magnitude da projeção perpendicular do vetor posição em relação à linha de força é constante.
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qualquer força pode ser transmitida para o ponto de apoio, o que irá zerar o momento resultante.
o vetor força gera um momento na direção paralela ao vetor posição, e essa dimensão é constante.
Pergunta 8 -- /1
Leia o trecho a seguir:
Uma das principais aplicações do conceito de estática das partículas é realizada em sistemas coplanares: “Se um ponto material estiver submetido a um 
sistema de forças coplanares localizado por exemplo no plano x-y, então cada força poderá ser desdobrada em suas respectivas componentes nas direções 
dos eixos.”
Fonte: HIBBELER, R. C. Estática: mecânica para engenharia. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2011. (Adaptado).
Uma massa de 20 kg está suspensa através de dois cabos, AC e BC conforme a figura. O ponto C é uma argola que prende os cabos para a manutenção do 
equilíbrio. Considerando essas informações e seus conhecimentos sobre estática das partículas, analise as afirmativas a seguir:
I. As componentes horizontal e vertical do cabo BC possuem a mesma magnitude.
II. A componente vertical do cabo BC possui valor de 277,5 N apontada para cima.
III. A força do cabo AC apenas equilibra a componente horizontal de BC e vale 196,2 N.
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IV. O módulo da força no cabo BC vale 138,7 N e é calculado a partir de suas componentes.
Está correto apenas o que se afirma em:
II e IV.
III e IV.
Resposta corretaI e III.
II e III.
I e IV.
Pergunta 9 -- /1
O equilíbrio de momentos em corpos rígidos garante que o corpo não sofrerá rotações que o tirem do estado de repouso. Se a resultante desses momentos for 
diferente de zero, o corpo terá a tendência de seguir o sentido de rotação dessa resultante.
Uma barra em L recebe um carregamento de 180 N, conforme a figura. De posse dos conhecimentos sobre momentos das forças, analise as afirmativas a 
seguir:
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I. O momento resultante no ponto A é o produto da força pelo braço e vale 216 N.m.
II. A direção do momento no ponto A é perpendicular ao plano da figura pelo produto vetorial.
III. O sentido do momento no ponto A é saindo do plano da figura de acordo com a regra da mão direita.
IV. Uma opção de equilíbrio é aplicar uma força em B de valor 60 N vertical e para cima.
Está correto apenas o que se afirma em:
II e III.
II e III.
I e IV.
III e IV.
Resposta corretaII e IV.
Pergunta 10 -- /1
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Os guindastes são excelentes exemplos de aplicação da estática dos corpos rígidos. Por possuírem diversas configurações, eles abrangem os problemas 
bidimensionais e tridimensionais. Em ambos os casos, a estratégia é a mesma, realizando cálculos de equilíbrio de forças e momentos.
Uma carga de 500 kg está suspensa no guindaste apresentado na figura. Sabe-se que o ponto A é um ponto de fixação que possui resistência nas direções x e 
y, enquanto o ponto B possui apenas tem resistência na direção x, permitindo a movimentação do guindaste na direção y.
Com base nessas informações e no conteúdo estudado sobre equilíbrio de guindastes, analise as afirmativas a seguir:
I. A força de resistência na direção x no ponto B vale menos que 7500 N.
II. A força de resistência na direção y no ponto A vale exatamente o valor do peso da massa de 500 kg.
III. A força de resistência na direção x do ponto A equilibra a força na direção do ponto B junto com o momento gerado pelo corpo.
IV. Se a massa se deslocar a ponto de sua distância para o ponto A ser de 5,0 m, a força de resistência na direção x no ponto B valerá menos que 8000 N.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_16_v1.JPG
Resposta corretaV, V, F, F.
V, F, V, V.
F, V, V, F.
V, F, F, V.
F, V, F, V